夏季大连湾溶解氧分布变化特征及其与营养盐的关系

根据2006年7月大连湾海域溶解氧的实测数据及相关同步调查资料,对溶解氧含量分布、周日变化及其与营养盐的关系进行了分析.结果表明:夏季大连湾表底层溶解氧平面分布趋势一致,均表现为湾里和近岸低,且自湾里向湾口外逐渐增大的趋势,潮流场的分布是这一分布趋势形成的关键原因所在.夏季大连湾表底层溶解氧周日变化影响因素各不相同,表层溶解氧白天受浮游植物影响显著,夜晚表现出一定潮汐性,而底层溶解氧周日变化趋势与盐度相一致,但时间滞后,呈现出较显著的潮汐性.该海域营养盐的再生与溶解氧有着密切的关系,尤其是NH4-N、P04-P与表观耗氧量呈现非常好的相关性,无机氮中NH4-N是有机物氧化的主要产物.本海域N、P营养元素中N是初级生产力的主要控制因素,ACN /ACp比值偏低并不是氮的含量低,而是因为磷的含量相对比较高导致了该海域N、P比值的失衡.     

长江口夏季水体磷的形态分布特征及影响因素

根据2006年7月至9月"海监49号"科学考察船夏季航次的调查数据,分析了长江口及邻近海域水体中磷形态的平面分布特征及其影响因素,结果表明,调查海域水体各种形态磷平均浓度均为底层高于表层,并呈现出由河口向邻近海域降低的趋势.杭州湾及最大混浊带部分区域水体中以颗粒态磷为主,且颗粒态无机磷为磷的主要存在形态;长江口门及江苏东部近海区域水体中以溶解态磷为主,溶解态无机磷为磷的主要存在形态;舟山群岛东部外海区表层水体以溶解态磷为主,溶解态有机磷为磷的主要存在形态,而底层水体中溶解态磷浓度略高于颗粒态磷,以溶解态无机磷为磷的主要存在形态.水体中颗粒态无机磷与颗粒态有机磷、颗粒总磷与总磷、总磷与悬浮颗粒物均呈非常显著的正相关,说明悬浮颗粒物是颗粒态磷的主要影响因素.调查海域外海区域绝大部分站位水体中溶解态无机磷表层浓度接近或小于浮游植物生长限制的动力学最低阈值,是磷限制或潜在的磷限制区域.     

乳山湾外邻近海域氮和磷的分布与收支过程研究

基于2009年6–9月,2014年5月,2014年7–8月在乳山湾外邻近海域的综合调查资料,分析了该开放海域水体与沉积物中氮、磷营养盐的组成和分布,并在潮汐潮流数值模式计算水通量的基础上分析了近岸开放区域无机氮(DIN)和无机磷(DIP)的循环与收支的主要过程,量化了潮汐潮流、初级生产的消耗与转化、底界面过程与内部循环等过程对氮和磷营养盐循环与收支的影响。结果表明,夏季乳山湾外邻近海域水体DIN和DIP的浓度与分布受陆源输入和潮汐潮流的共同影响,高值均出现在湾口区域;沉积物-水界面存在DIN和DIP从沉积物向上覆水释放的现象,使得底层水体的氮、磷营养盐浓度高于表层水体。氮的收支表明,研究海域水体内部循环过程是初级生产所需DIN的主要来源,占初级生产总消耗量的86%,其次是水交换作用(11%),底界面扩散对初级生产的贡献相对较小(3%);水体DIN的移出主要是通过埋藏、向外海的输送和水体反硝化作用,其比例分别为80%、16%和4%。磷的收支显示,研究海域水体内部循环过程贡献了初级生产所需DIP的91%,其次是水交换作用(9%),底界面扩散对初级生产的贡献小于1%;水体DIP支出主要是通过沉积埋藏和向外海的输送,其比例分别为67%和33%。研究结果表明内部循环过程是近海水体氮和磷获得补充的主要途径,不过外部来源的氮、磷营养盐结构与系统内部具有显著的差异,且系统内磷的埋藏效率要高于氮,其必将对乳山湾外邻近海域营养盐结构和初级生产产生长远的影响。     

长江口及邻近水域氮、磷的形态特征及分布研究

根据近几年大面调查的监测资料,对长江口及邻近水域氮、磷营养盐的形态组成、时空分布及氮磷比的变动规律及其影响因素进行了分析研究。结果表明,长江口及邻近水域中硝酸盐是水体无机氮存在的主要形态,其约占总无机氮的90%,无机氮含量河口高,向东南方向愈来愈低;从该水域总磷的形态组成来看,磷营养盐主要以溶解态和颗粒态共存的形式存在,TDP略高于TPP,无机磷的平面分布与无机氮十分相似,春季无机磷含量高于夏季;N/P值变动范围大和平均值较高是该水域的主要特征,N/P值与长江径流量的大小有关系,夏季N/P值比春季高,综合分析来看,磷营养盐和光照都有可能成为该水域浮游植物生长的重要限制因子。     

南海北部及珠江口细菌生产力研究

2004年2~3月和2004年8~9月两个航次中对珠江口及南海北部海域的异养浮游细菌生物量、生产力及其调控机制进行了观测研究.结果表明,营养物质的供应对调查区域真光层水体内的细菌生物量和生产力起着主要控制作用,从而导致冬季航次珠江口-陆架-外海调查断面表层细菌生物量和生产力呈现沿盐度梯度向外海逐渐降低的特征.就南海北部调查区域而言,冬季真光层异养细菌生物量(C)平均为(712±290)mg/m2,夏季平均为(937±397)mg/m2;真光层细菌生产力(C)冬季平均为(65.1±42.8)mg/(m2·d),夏季平均(52.5±28.6)mg/(m2·d).本调查中,南海北部海区IBP和IPP比值范围是4%~96%,平均为26%,IBP和IPP比值与初级生产力呈负相关,其分布特征与新生产力f比的分布趋势相反,显示了异养细菌在真光层物质循环过程中所发挥的作用在南海近岸富营养海域和外海寡营养海域之间的差异.     

台湾海峡上升流区氮、磷、硅的化学特性及输送通量估算

台湾海峡中北部海域1983～1984年、1987～1988年多次调查资料表明,夏季氮、磷、硅诸营养盐呈近岸、底层高,向上层、外海递减的分布特征,其控制因素是福建近岸上升流。该上升流区NO₃--N、PO₄3--P、SiO₃2--Si的特征值分别为2.29、0.20、2.83μmol/dm3.诸营养盐含量与温度、盐度溶解氧含量及其饱和度有明显的相关性。N/P比平均值接近于Redfield比值。PO₄3--P、NO₃--N、SiO₃2--Si垂直输送通量分别估算为23.6、223、302mg/(m2·d),是该海域夏季营养盐的主要来源,PO₄3--P和NO₃--N的输送通量平均分别大约为真光层生物生产力所需营养盐的86%和73%.     

2006年夏季北黄海海域磷的形态和分布

通过对2006年夏季对北黄海的现场调查,对该海域磷的形态和分布特征进行了探讨.结果表明: 夏季北黄海海域总磷(TP)浓度的变化范围是0.00～1.63 μmol/L,其中溶解无机磷(DIP)是最主要的存在形式,占TP的44%,溶解有机磷(DOP)略低,颗粒磷(PP)最少,总磷的分布呈现由南向北逐渐增高的趋势.北黄海海域水体中各种形态磷(除DOP外)均是表层低于底层,表底层PP的含量相差不大, 表层以DOP为主要存在形态,而底层则以DIP为主,大部分DIP浓度高的区域恰好是DOP浓度的低值区,一定程度上存在着负相关关系(r=-0.34).这样的分布趋势除了受生物活动的影响外,在底部海域还与黄海冷水团密切相关.     

香港近岸海域营养盐结构特征及其对浮游植物生长的影响

本文利用2000年3月至2001年5月在香港近岸牛尾海海域(Porter Shelter, Hong Kong)14个航次的现场调查数据, 对水体中营养盐组成结构和叶绿素a含量进行了分析研究。结果表明, 该海域表层和底层水体中溶解无机氮(DIN, 包括NO3?-N+NO2?-N, NH4+-N)平均浓度范围分别为1.24—9.72mol/L及1.30—7.49mol/L, 均表现为冬季最高、秋季最低。不同季节表层水体中PO43?-P浓度范围为0.14—0.46mol/L, 夏季平均浓度最底; 底层 PO43?-P浓度变化不大, 但夏季仍低于其他季节。不同季节表层和底层水体中SiO32?-Si的变化趋势基本相似, 平均浓度范围分别为7.80—18.47mol/L 和8.13—16.87mol/L, 均在冬季最高, 其它季节差别不大。叶绿素 a分析结果显示, 表层水体高生物量大多出现在夏末秋初季节(如8月份), 春季(4月份)次之; 底层水体叶绿素 a秋季最高, 夏季次之。进一步分析了该海域营养盐对浮游植物生长的可能限制因子, 结果表明表层水体春季呈现氮–磷协同限制的可能性、夏季磷限制较明显, 秋季表现为显著的氮限制。底层水体春、夏季呈现氮–磷协同限制的趋势, 秋季也表现为明显的氮限制。冬季磷酸盐浓度相对氮、硅的含量较低, 但各种营养盐相对于浮游植物生长的最低阈值都比较丰富, 所以, 冬季表、底层水体中营养盐对浮游植物的生长均不形成限制因素。另外, 除了夏季表层水体外, 其它季节该水域浮游植物生长受溶解无机硅限制的可能性较少。     

夏季长江口无机氮的加入与转移 偏移理论稀释曲线的解释

利用2006年夏季长江口调查数据分析了长江口海域硝酸盐(NO3-)、亚硝酸盐(NO2-)、铵盐(NH4+)大面分布,NO3-浓度呈近岸高、外海低的特征,NO2-和NH4+浓度在上海市排污口位置有高值区并向外扩散。NO3-,NH4+浓度总体上符合咸淡水混合之稀释效应,与盐度的相关系数(r2)分别为0.815,0.255,呈保守行为,而NO2-浓度与盐度的相关性系数为0.074,呈非保守行为。在确定了淡水端元和咸水端元的基础上,做出理论稀释曲线TDL(theoretical dilution line),由于上海市污染物的输入,淡水端元NO3-,NO2-,NH4+浓度不同程度地正偏于TDL,在外海深层水范围内有机颗粒矿化再生亦呈加入态势。对应高溶解氧的盐度羽状峰处,由于真光层初级生产较强,表层NO3-浓度负偏于TDL约1~19μmol/dm3,NO2-,NH4+浓度也存在不同程度的减小。在长江口最大浑浊带附近,由于高浓度悬浮物吸附NH4+而呈现明显的迁出机制。外海表层海水三氮营养盐浓度数据点偏离TDL程度较小,但在底层由于来自上层的有机颗粒耗氧分解而再生出营养盐,使NO3-,NO2-,NH4+浓度数据一般在TDL之上。     

氮、磷对金藻的增殖效应

本文通过室内培养试验，研究了水体中氮、磷含量变化及氮、磷交互作用对金藻增殖的影响，并比较了不同形态的氮盐对该藻增殖的反应。试验得出该藻生长的氮氨（氯化铵）最适浓度水平为150μmol－N／L，相应的无机磷的最适浓度水平为10μmol-P/L；有机氮（尿素）的最适浓度水平为250μmol－N／L，相应的无机磷最适度水平为5μmol－P／L。氨氮和尿素的试验中，金藻的生长趋势相似，但是相对应浓度下，氨氮的增殖效应大于尿素。氮的形态不同时，藻类对同一种磷的利用也可能产生差异。     

Seasonal changes in nitrogen and phosphorus transport in the lower Changjiang River before the construction of the Three Gorges Dam

Water and sediment samples were collected at Datong from June 1998 to March 1999 to examine seasonal changes in the transports of nitrogen (N) and phosphorus (P) from the Changjiang River (Yangtze River) to the East China Sea (ECS). Dissolved inorganic nitrogen (DIN; dominated by nitrate) concentration exhibited small seasonality, and DIN flux was largely controlled by water discharge. Dissolved inorganic phosphorus (DIP) concentration was inversely correlated with water discharge, and DIP was evenly delivered throughout a year. The transports of DIN and DIP from the Changjiang River were consistent with seasonal changes in nutrient distributions and P limitation in the Changjiang Estuary and the adjacent ECS. Dissolved organic and particulate N (DON and PN) and P (DOP and PP) varied parallel to water discharge, and were dominantly transported during a summer flood. The fluxes of DOP and particulate bioavailable P (PBAP) were 2.5 and 4 times that of DIP during this period, respectively. PBAP accounted for 12–16% of total particulate P (PP), and was positively correlated with the summation of adsorbed P, Al–P and Fe–P. Ca–P, the major fraction of PP, increased with increasing percent of CaCO₃. The remobilization of riverine DOP and PBAP likely accounted for the summer elevated primary production in DIP-depleted waters in the Changjiang Estuary and the adjacent ECS. The Changjiang River delivered approximately 6% of DIN (1459 × 10⁶ kg), 1% of DIP (12 × 10⁶ kg), and 2% of dissolved organic and particulate N and P to the totals of global rivers. The construction of the Three Gorges Dam might have substantially reduced the particulate nutrient loads, thereby augmenting P limitation in the Changjiang Estuary and ECS.     

Fluxes of riverine nutrient to the Zhujiang River Estuary and its potential eutrophication effect

The Zhujiang River Estuary is becoming eutrophic due to the impact of anthropogenic activities in the past decades. To understand nutrient dynamics and fluxes to the Lingdingyang water via four outlets(Humen,Jiaomen, Hongqimen and Hengmen), we investigated the spatial distribution and seasonal variation of dissolved nutrients in the Zhujiang River Estuary, based on fourteen cruises conducted from March 2015 to October 2017,covering both wet(April to September) and dry(October to March next year)...     

长江口及邻近海区营养盐结构与限制

通过研究长江口及邻近海域溶解无机氮(DIN=NO₃-+NO₂-+NH₄+)、磷酸盐(PO₄3-)、硅酸盐(SiO₃2-)所表征的营养盐区域结构特征及影响因素,在分析营养盐绝对限制情况的基础上,划分了潜在相对营养限制区域。结果表明,123°E以西近岸表层区域DIN/P比值全年均高于16,而Si/DIN除秋季外基本小于1,显示出长江冲淡水影响下"过量氮"的特征。春夏季河口锋面区(31°~32.5°N,122.5°~124°E)硅藻的大量生长可使DIN/P异常升高和Si/DIN异常降低。秋季研究区域北部DIN/P西低东高且Si/DIN西高东低是由于在高DIN、低PO₄3-的长江冲淡水影响下,近岸受相对低DIN、高SiO₃2-的苏北沿岸流南下入侵影响而被分割而成。冬季长江口门东北部存在的高DIN/P和低Si/DIN区则主要由于寡营养盐的黑潮水深入陆架,向东北输送的部分长江冲淡水和增强的苏北沿岸流共同作用造成DIN升高所致。利用Redfield比值进行了不同站位表层潜在相对营养限制情况的区分。近岸123°E以西受高DIN、SiO₃2-长江冲淡水影响,四季多呈现PO₄3-潜在相对限制,而在春夏季由于浮游植物的大量吸收PO₄3-,造成局部PO₄3-绝对限制及潜在相对限制。春夏季氮限(DIN潜在相对限制)一般发生在外海部分站位,但较为零散。秋季除了东南外海大部分站位外,受苏北沿岸流影响在长江口北部近岸也存在氮限。随着低DIN/P的黑潮表层水(KSW)的入侵加强,冬季外海氮限站位增多。硅限(SiO₃2-潜在相对限制)在夏季发生在赤潮高发区,而冬季南部存在较多硅限站位表明KSW中SiO₃2-相对较为缺乏。     

The partial pressure of carbon dioxide and air-sea fluxes in the Changjiang River Estuary and adjacent Hangzhou Bay

The distributions of partial pressure of carbon dioxide (p CO2 ) in the surface waters of the Changjiang River Estuary and adjacent Hangzhou Bay were examined in the summer of 2010. Surface water p CO2 ranged from 751-2 095 μatm (1 atm=101 325 Pa) in the inner estuary, 177-1 036 μatm in the outer estuary, and 498-1 166 μatm in Hangzhou Bay. Overall, surface p CO2 behaved conservatively during the estuary mixing. In the inner estuary, surface p CO2 was relatively high due to urbanized pollution and a high respiration rate. The lowest p CO2 was observed in the outer estuary, which was apparently induced by a phytoplankton bloom because the dissolved oxygen and chlorophyll a were very high. The Changjiang River Estuary was a significant source of atmospheric CO2 and the degassing fluxes were estimated as 0-230 mmol/(m2 d) [61 mmol/(m2 d) on average] in the inner estuary. In contrast, the outer estuary acted as a CO2 sink.     

Resistance of Hong Kong waters to nutrient enrichment: assessment of the role of physical processes in reducing eutrophication

Hong Kong waters receive high nutrient loading from year-round sewage effluent and Pearl River discharge during the summer wet season. We assessed the role of physical processes in reducing eutrophication by calculating a eutrophication reduction index for four different hydrographical areas and four seasons. We used outdoor incubation experiments to assess the response of phytoplankton when physical (mixing and dilution) processes and mesozooplankton grazing were reduced. The primary regulator of phytoplankton growth in low nutrient eastern waters (reference site) shifted from nutrients in the wet season to increased vertical mixing in the dry season. In the highly flushed western waters and Victoria Harbour, the majority (>86?%) of the eutrophication impacts were reduced by strong hydrodynamic mixing (turbulence, vertical mixing, and flushing effects) all year. In southern waters, eutrophication effects were severe (chlorophyll a of up to ~73?μg?L^?1) and was regulated by the ambient phosphate (PO₄) concentration (~0.1?μM) during summer. In contrast, 62–96?% of the potential eutrophication impacts were reduced by physical processes during other seasons. Bioassays also revealed that the yield of chlorophyll from dissolved inorganic nitrogen (DIN) that was taken up by phytoplankton [1.1–3.3?g?Chl (mol?N)^?1] was not significantly different in both N- and P-limited cases. In contrast, the uptake ratios of DIN:PO₄ (26:1–105:1) and Chl:P ratios [42–150?g?Chl (mol?P)^?1] in the P-limited cases were significantly (p?<?0.05, t test) higher than the N-limited cases [~16DIN:1P and 22–48?g?Chl (mol?P)^?1]. The C:Chl ratios ranged from 32 to 87?g?g^?1. These potential ranges in ratios need to be considered in future nutrient models.     

长江水体溶解态无机氮和磷现状及长期变化特点

于2006年2、5、8和11月对长江从攀枝花至河口和上游的两条支流雅砻江和嘉陵江的溶解态无机氮(NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N)和磷酸盐(PO43--P)进行了取样调查,同时结合长江营养盐的历史数据,分析了长江水体中溶解态无机氮、磷的长期变化特点。结果表明,长江NO-3-N、NH+4-N、DIN(包括NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N)和PO3-4-P浓度从上游到下游显示出增加趋势,但存在季节差异;NO2-N浓度总体较低,在长江中下游(武汉—南京)浓度较高。长江从上游到下游DIN通量的变化主要受径流量的影响,从上游到下游单位面积年产N量逐渐升高;PO3-4-P输送通量从上游往下游呈增加趋势,也主要受径流量控制,但从季节变化来讲,PO3-4-P的月输送通量受其浓度的控制更加明显。自20世纪60年代来,长江水体中NO3--N、NO2--N、DIN和PO3-4-P的浓度都处于缓慢上升趋势,但到80年代上升速度明显加快;不同阶段DIN和34PO-P的季节变化特点也不尽相同,反映了其来源的差异。目前,长江水体中溶解态无机氮、磷浓度与国内及国际河流相比处于中等水平。     

我国瓯江口和珠江口凤鲚洄游模式和生境利用研究

Habitat use of the tapertail anchovy(Coilia mystus Linnaeus, 1758) from the Oujiang River Estuary and the Zhujiang(Pearl) River Estuary was studied by examining the environmental signatures of Sr and Ca in otoliths using electron probe microanalysis. Individuals from the Oujiang River had higher and varied Sr:Ca ratios(expressed as(Sr:Ca)×1 000, 3.83–13.0 average) in the otolith core regions, suggesting that they were born in brackish or sea waters, and that a freshwater habitat might not be necessary for egg hatching and larval growth.While, individuals from the Zhujiang River had lower Sr:Ca ratios(0.39–2.51 average) in the core regions,suggesting a freshwater origin. After hatching, anchovies from the Zhujiang River migrate downstream to the river estuary close to brackish water. Our results demonstrated varied habitat use for spawning during stages of early life history between the two populations, and suggested that such variations are promoting diversity of life history strategies of this species.     

综合空间相关性和区域分异性方法的上海海洋环境监测站位优化

综合无机氮和活性磷酸盐的海水水质类别现状进行空间分区,拟合无机氮和活性磷酸盐全局半变异函数和局部半变异函数。通过留一交叉检验方法确定统计推断方法,无机氮采用分层克里金插值方法,使得平均绝对误差和误差方差最小;活性磷酸盐采用普通克里金插值方法,使得平均绝对误差和误差方差最小。原则上调整现有站位数的10%,综合考虑对无机氮和活性磷酸盐插值标准差的变化影响,以及对不同水质类别面积的影响,确定去掉冗余的7个历史站位。7个站位均分布在劣四类水区域的长江口南支、北支、和杭州湾北部近岸区域,这些区域站点密集,水体中各要素含量变化不大,水团混合较均匀。优化删减掉的7个站位调整到三类和四类水质分区中,或者无限制区域的优化调整,发现调整优化的站位主要分布在水质类别变化过渡的区域,因此,不同水质类别的分界带以及海域边界处是站位调整优化的关键区域。     

珠江河口特征认知的发展

人们对珠江河口的认知发生过几次飞跃。第一次认知飞跃,柯维廉（W.Olivecrona）1915年首次提出了珠江三角洲的概念;第二次认知飞跃,吴尚时1937年证明海水曾深入广州形成珠江河口湾并发育三角洲,1941和1947年先后著文肯定了珠江三角洲的存在,并确定了其主体范围;第三次认知飞跃,曾昭璇1980年提出了冲缺三角洲的概念,1997年提出了串珠状冲缺三角洲发育模式,揭示了珠江三角洲发展的时间与空间位置;第四次认知飞跃,赵焕庭1982年揭示了珠江三角洲叠置晚更新世晚期老三角洲与全新世中期现代三角洲,新资料显示还存在晚更新世中期三角洲;第五次认知飞跃,赵焕庭等于1973-1982年间运用西蒙斯优势流概念和河口盐水楔理论研究了口门和河口湾滩槽地形的发育演变;第六次认知飞跃,吴超羽等于2006年创造性应用自己研发的长周期机理模型和沉积学、地貌动力学等多学科互证,量化再现了珠江三角洲6~2.5 ka BP"镶嵌式"演变过程。     

珠江口海域a_g(440)遥感模式研究及应用

有色可溶性有机物质(Coloured Dissolved Organic Matter,CDOM)直接影响着海水的光学性质,为水体有机污染物含量遥感反演的基础参数之一。在水色遥感研究领域,一般用440nm波长位置的吸收系数ag(440)来表示其浓度,因而建立ag(440)遥感反演模式,对于掌握相关海域CDOM浓度的空间变化规律及进一步提取其他水环境参数具有重要的作用。利用2013年11月和2014年2月两个航次在珠江口海域现场采集的表观光学量及固有光学量数据,建立了基于HJ-1/CCD卫星传感器的ag(440)遥感反演模型,并应用于珠江口海域,得到该区域2012年1月至2014年6月晴天CDOM浓度空间动态分布图。研究结果表明:(1)现场测定的珠江口海域ag(440)在0.1~0.3m-1,且不同断面ag(440)呈现出一定的规律性变化;(2)利用现场实测数据对遥感模式估算值进行验证,计算出估算值的相对误差为9%,表明所建立模式具有较高的准确率;(3)遥感反演的CDOM空间分布数据与实测数据得到的分布特征基本吻合,整个珠江口及其邻近海域ag(440)的数值范围为0.07~0.31m-1,而且珠江口西部海域ag(440)高于中部和东部海域。